光伏领域里的晶硅薄膜化技术怎么样

外界对汉能选择薄膜技术路线的质疑从未停息，李河君仍然坚持没有错，汉能从2009年开始进军薄膜电池，李河君希望将证明拉长至2013年，彼时3GW产能将释放，多个电站正式动工，“看看硅谷，光伏研究现在还有晶硅吗？基本都是薄膜。”

“薄膜生产过程零污染，是弱发电，对太阳光的角度要求不像晶硅那么刁。”

光伏产业目前有晶硅和薄膜两种技术路线。晶硅太阳能电池优点是转化率比较高，缺点是生产过程有污染，仅适用于强光环境，在弱光下不能发电。前些年，多晶硅行业利润非常高，致使国内企业一拥而上。相比之下，薄膜组件无污染，适用于强光、弱光和散射光的环境，但技术门槛和资金门槛比较高。

由于薄膜电池弱光发电效果好，对光照角度也没有晶硅电池要求高，特别适用于屋顶等分布式发电领域。国内分布式发电仍处在起步阶段。据李河君介绍，汉能未来的薄膜电池将主要通过B2B的形式，应用于国内众多的工厂屋顶，替代工业发电。

目前，太阳能电池生产技术主要有硅晶体与薄膜两种，薄膜技术又分硅基、碲化镉和铜铟镓硒（CIGS）等几种技术路线，不同薄膜电池产品的转化率不同，成本也不相同。薄膜电池能否大规模产业化的关键，主要看转换率和成本这两个关键指标。

11月29日，汉能控股集团在京举行战略发布会，正式宣布其薄膜太阳能组件年产能达到3GW，成为世界最大的薄膜太阳能企业以及太阳能发电系统集成商。同时，通过技术并购和自主创新，汉能的薄膜光伏技术已达到国际领先水平，其中铜铟镓硒（CIGS）组件量产转化率已达15.5%。

“薄膜是生产过程零污染，是弱发电，对太阳光的角度要求不像晶硅那么刁。”李河君举例，汉能在新加坡和广东都对薄膜、晶硅组件做对比测试，在新加坡的测试中前者比后者发电量多了40%，后者则多20%。李河君又介绍，薄膜电池10%的转换率实际上相当于晶硅电池17%~18%的转换率，“因为薄膜电池对光照角度要求不高，即便是阴天也可以发电，将这些因素考虑进去，薄膜电池的竞争力将大大提高。”

太阳能薄膜电池

太阳能薄膜电池,重量轻,厚度薄.可弯曲,易携带.

传统硅晶电池由于由硅晶体组成,电池主要部分易碎,易产生隐形裂纹,大多有一层钢化玻璃作为防护,造成重量大,携带不便,抗震能力差,造价高,效率或多或少降低.

太阳能薄膜电池克服了上述缺点,但并没有传统硅晶电池转化效率高.太阳能薄膜电池的转化效率之提升是目前太阳能科技界正在研究的主方向.由于尚未完全成熟,大规模生产仍有一定风险,但势必会在太阳能领域占有重要地位.其发展前景非常看好。

太阳能薄膜电池有:铜铟硒太阳能薄膜电池

硅粒晶体太阳能电池

太阳能薄膜电池产业的发展

目前已经能进行产业化大规模生产的薄膜电池主要有3种：硅基薄膜太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池（CIGS）、碲化镉薄膜太阳能电池（CdTe）。

薄膜太阳能电池虽然早已出现，但由于光电转换效率低、衰减率（光致衰退率）较高等问题，前些年未引起业界的足够关注，市场占有率很低。随着其技术的不断进步，光电转换效率得到迅速提高，现在比2年以前约提升了30%-40%，虽然仍然与晶体硅电池相比有很大差距，但其用料少、工艺简单、能耗低，成本有一定优势，越来越被业界所接受。因此近3年来薄膜太阳能电池产业得到较快发展。

太阳能电池主要分为以多晶硅太阳能电池和单晶硅太阳能电池为代表的晶硅太阳能电池和以铜铟镓硒薄膜太阳能电池、砷化镓薄膜太阳能电池、碲化镉薄膜太阳能电池为代表的非晶硅太阳能电池（也叫薄膜太阳能电池）。精明的消费者购买时关注价格的同时也会重点关注太阳能电池的使用寿命、使用年限，因为能用10年和能用30年所发的电量和收益差别是很大的。影响太阳能电池使用寿命的最重要指标是发电效率是否会衰减，而对于衰减特性，厂家和销售商肯定不会主动告知者，会一直强调初始转化效率数据，使缺乏太阳能专业知识的消费者无法真正了解发电效率衰减对使用寿命影响的重要性。实际上无论单晶硅还是多晶硅太阳能电池主要是由硅材料制造，含有硼和氧的硅片经过光照后出现会不同程度的衰减，硅片中的硼、氧 含量越大在光照或电流注入条件下产生的硼氧复合体越多，寿命降低的幅度就越大越明显。而与晶硅太阳能电池相比，薄膜太阳能电池并不需要使用硅材料，是非晶硅太阳能电池种类，零衰减。所以晶硅太阳能电池产品在使用几年以后，会出现不同程度的效率衰减，不但影响发电收益，还缩短了使用寿命。薄膜太阳能电池作为全球发达国家广泛使用的第二代光伏发电电池设备，其价格目前的确比晶硅太阳能电池稍贵，可无衰减、使用寿命长等特性决定，长期使用所创造的价值会更高。文章来源：中益兴业薄膜太阳能技术专家

光伏，胶膜是光伏组件的重要封装材料,用于生产光伏模块,保护模块内部的电池。 根据产品结构的不同,分为EVA膜(普通透明EVA膜、白色EVA膜)、POE膜等,EVA主要用于单玻光伏电池,POE胶膜主要用于双玻光伏玻璃,胶膜的技术路线相对稳定,基本不会出现替代品。

柔性光伏组件在表层封装使用ETFE薄膜。

主要利用其透光性和耐候性，以及表面不容易存留附着物的特征。

美国Uni-solar公司生产的柔性组件就是使用ETFE薄膜作为正面的最外层封装材料。

PECVD( Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)等离子增强化学气相沉积，等离子体是物质分子热运动加剧，相互间的碰撞会导致气体分子产生电离，物质就会变成自由运动并由相互作用的正离子、电子和中性粒子组成的混合物。

据测算，光在硅表面的反射损失率高达35%左右，减反膜可以极高地提高电池片对太阳光的利用率，有助于提高光生电流密度，进而提高转换效率，同时薄膜中的氢对于电池片表面的钝化降低了发射结的表面复合速率，减小了暗电流，提升了开路电压，提高了光电转换效率；在烧穿工艺中的高温瞬时退火断裂了一些Si-H、N-H键，游离出来的H进一步加强了对电池的钝化。

由于光伏级硅材料中不可避免的含有大量的杂质和缺陷，导致硅中少子寿命及扩散长度降低，从而导致电池的转换效率下降，H能与硅中的缺陷或杂质进行反应，从而将禁带中的能带转入价带或者导带。

一、PECVD原理

PECVD 系统是一组利用平行板镀膜舟和高频等离子激发器的系列发生器。在低压和升温的情况下，等离子发生器直接装在镀膜板中间发生反应。所用的活性气体为硅烷SiH4和氨NH3。这些气体作用于存储在硅片上的氮化硅。可以根据改变硅烷对氨气的比率，来得到不同的折射指数。在沉积工艺中，伴有大量的氢原子和氢离子的产生，使得晶片的氢钝化性十分良好。

在真空、480摄氏度的环境温度下，通过对石墨舟的导电，使硅片的表面镀上一层SixNy。

3SiH4+4NH3 → Si3N4+12H2

二、Si3N4

Si3N4膜的颜色随着它的厚度的变化而变化，一般理想的厚度是75—80nm之间，表现为深蓝色，Si3N4膜的折射率在2.0—2.5之间效果最好，通常用酒精来测其折射率。

优良的表面钝化效果、高效的光学减反射性能（厚度折射率匹配）、低温工艺（有效降低成本）、生成的H离子对硅片表面钝化.

三、镀膜车间常见事项

膜厚。沉积时间的不同膜厚也是不一样的要根据镀膜的颜色来适当的增加或减少它的沉积时间，片子发白要减少沉积时间，如偏红则要适当的增加

当国内的多晶硅之战打得不可开交之时，薄膜太阳能电池的盛宴却已悄然开席。作为光伏发电领域里的两大主力“健将”，晶体硅电池和薄膜电池，似乎拉开了一场争霸赛。

薄膜电池顾名思义就是将一层薄膜制备成太阳能电池，其用硅量极少，更容易降低成本，同时它既是一种高效能源产品，又是一种新型建筑材料，更容易与建筑完美结合。在国际市场硅原材料持续紧张的背景下，薄膜太阳电池已成为国际光伏市场发展的新趋势和新热点。

目前已经能进行产业化大规模生产的薄膜电池主要有3种：硅基薄膜太阳能电池、铜铟镓硒薄膜太阳能电池（CIGS）、碲化镉薄膜太阳能电池（CdTe）。

薄膜太阳能电池虽然早已出现，但由于光电转换效率低、衰减率（光致衰退率）较高等问题，前些年未引起业界的足够关注，市场占有率很低。随着其技术的不断进步，光电转换效率得到迅速提高，现在比2年以前约提升了30%-40%，虽然仍然与晶体硅电池相比有很大差距，但其用料少、工艺简单、能耗低，成本有一定优势，越来越被业界所接受。因此近3年来薄膜太阳能电池产业得到较快发展。

2007年全球太阳能电池产量达到3,436MW，较2006年增长了56%，中国厂商2007年市占率由2006年的20%提升至35%，而日本厂商市占率则由2006年的39%下滑至26%，日本厂商市占率下滑除了受到上游硅料供应吃紧及日本本土市场光伏系统装置容量下降等因素影响之外，日系厂商开始布局下一世代薄膜太阳能电池领域发展也有相当大的关系。

2007年薄膜太阳能电池产量（包括a-Si、μc-Si、CdTe、CIGS等技术）增速持续超越整体产业，2007年薄膜太阳能电池产量达到400MW，较06年的181MW大幅增长了120%，2007年薄膜太阳能电池市占率由2006年的8.2%提升至2007年的12%，而2008年已达到15%-20%。在薄膜太阳能电池透过电池转换效率进一步提升以及大面积生产的成本优势，其市占率有进一步提升空间。

与此相应，继太阳能组件热、多晶硅热之后，薄膜电池又成为国内光伏领域新的投资热点。

与晶体硅电池相比，薄膜电池的成本下降潜力要大得多，这主要得益于薄膜电池的技术进步日新月异。薄膜太阳能预计未来的产能可能会达到整个太阳能行业的20%，而2007年只有7.6%，可见这当中的空间。薄膜太阳能就是要做得薄，要提高性能指标，有很多物理方法，比如说离子束方法沉积纳米晶硅薄膜这种工艺，如果国内企业能够在这些方法上面有所提升，将会非常有前景。

中国投资资讯网2009-2012年中国薄膜太阳能电池行业投资分析及前景预测报告